Artikel erschienen am 27.07.2017

Building Information Modeling

Kann „BIM“ das Planen und Bauen in Deutschland grundlegend verändern?

Von Dipl.-Ing. (FH) Denny Karwath, Hannover

Deutschlands Planungs- und Bauwirtschaft ist eine effiziente und qualitativ hochwertige Arbeit zuzusprechen, dennoch ist es in der Vergangenheit vorgekommen, dass Bauprojekte den Kostenrahmen überschritten haben oder die zeitlichen Vorgaben nicht eingehalten werden konnten.1 Das Bundesbauministerium hat daher beschlossen, dass Hochbauprojekte der Bundesrepublik in naher Zukunft nach Möglichkeit unter Anwendung der Methode BIM durchgeführt werden.2 Dies wird die Planungs- und Baulandschaft in Deutschland maßgeblich verändern.

Architekten und Ingenieure sind zunehmend darauf angewiesen, ihre Planungen mit Programmen darzustellen, die die Bauwerke dreidimensional visualisieren können (3D-Planung). Die Fähigkeit, bauteil- und produktbezogene Daten zu bearbeiten, ist ebenfalls von großer Bedeutung. Das Problem besteht derzeit darin, dass unterschiedliche Planer (z. B. Architekten, TGA-Planer, Statiker) und Bauausführende jeweils 3D-Modelle in verschiedenen Softwareprogrammen erarbeiten, wodurch oft Brüche und somit Redundanzen entstehen. Insbesondere bei einem Wechsel von Planungsbeteiligten in den einzelnen Planungsphasen (z. B. Wechsel des Architekten zwischen Entwurfs- und Ausführungsphase) sind häufig Doppelbearbeitungen erforderlich.

„BIM“ ermöglicht die Darstellung von digitalen dreidimensionalen Gebäudemodellen, die alle wesentlichen projektbezogenen Informationen enthalten und für alle Planungs-, Bau- und Bewirtschaftungsbeteiligten lückenlos zur Verfügung gestellt werden können.3

Das National Building Information Model Standard Project Commitee (NBIMS) beschreibt die BIM-Arbeitsweise als „eine Planungsmethode im Bauwesen, die die Erzeugung und Verwaltung von digitalen virtuellen Darstellungen der physikalischen und funktionalen Eigenschaften eines Bauwerks beinhaltet“.4

Alle Informationen zu einem Bauwerk, die bei der Betrachtung des gesamten Immobilienlebenszyklus gesammelt werden, können durch das BIM-Verfahren strukturiert gespeichert und verwaltet werden. Wie groß die Anzahl an vorhandenen Informationen eines Modells ist, hängt davon ab, in welchem Ausmaß diese von den beteiligten Planern erfasst wurden. Da bei virtuellen Bauwerksmodellen Merkmale und Abhängigkeiten hinterlegt sind, sind sie in der Lage, Zusammenhänge zu erkennen und werden daher als „intelligent“ bezeichnet. Die vordefinierten Bauteile eines Modells können Informationen über Material, Maße, Bauphase, Kosten und weitere Eigenschaften beinhalten. Die Informationsverteilung wird durch eine angepasste Software unterstützt und ermöglicht zugleich, dass mehrere Baubeteiligte zur selben Zeit am gleichen Gebäude­datenmodell arbeiten können. Somit kann BIM als eine Art synchronisiertes Informationslager für die Planung, den Bau und den späteren Betrieb genutzt werden.

Der BIM-Prozess

„Erst digital, dann real“ lautet der Grundsatz von Alexander Dobrindt, Bundesminister für Verkehr und digitale Infrastruktur.5

Die Methode BIM setzt voraus, dass vor Baubeginn das Bauwerk bereits digital erstellt wurde und bestimmte Abläufe, wie die Montage oder der Bau, simuliert wurden. Wesentliche Vorteile, die sich durch diese Arbeitsweise ergeben, sind zum einen ein reibungsärmerer Bauablauf und zum anderen die Reduzierung von Planungsfehlern.6

Durch BIM kann die Planungsgenauigkeit virtuell vorgezogen werden. Folglich steigt die Kostenkontrolle, mit deren Hilfe einer Kostenerhöhung effektiver entgegengewirkt werden kann. Bei Planungsänderungen können auch die Folgekosten schneller ermittelt werden.

Weitere Kostensenkungspotenziale entstehen in der Nutzungsphase einer Immobilie. BIM bietet die Möglichkeit, dass Betreiber- und Nutzungsaspekte sehr viel stärker und frühzeitiger in den Planungs- und Bauablauf integriert werden und somit insgesamt effizientere und funktionalere Bauwerke entstehen. Es besteht die Chance, dass der heute in der Praxis oft vorzufindende Informations- und Datenbruch zwischen der Planungs- und Bauphase und der Betriebs- und Nutzungsphase eliminiert wird und die Bauwerksdaten über den gesamten Lebenszyklus transparent, digital und strukturiert zur Verfügung stehen. Somit kann die Kostensimulation präziser erfolgen, als bei dem herkömmlichen Planungs- und Bauablauf ohne BIM.

Für eine gewinnbringende Anwendung der BIM-Methode sind diverse Bedingungen für digitalisiertes Planen, Bauen und Betreiben zu erfüllen. Es müssen klare vertragliche Regelungen für alle Beteiligten gesetzt werden. Des Weiteren sind eine enge Zusammenarbeit und ein teamorientiertes Planen für die Umsetzung der Methode BIM wichtig, da die Teilmodelle eines Gebäudedatenmodels von den Baubeteiligten gemeinschaftlich entworfen und überprüft werden.7 BIM kommt somit eher den Generalplanern und -unternehmern entgegen.

Des Weiteren wird sich zeigen, ob die BIM-Methode auch den eigentlichen „deutschen“ Planungsablauf (HOAI-Phasenmodell) verändert, da Planungsphasen innerhalb der BIM-Methode miteinander verschmelzen können. Erfahrungen aus Großbritannien (hier besteht bereits eine „BIM-Pflicht“ bei öffentlichen Bauvorhaben) lassen dies vermuten.

Bis 2020 wird das Building Information Modeling in Deutschland eingeführt. Die Einführung erfolgt auf Grundlage eines Dreistufenplans des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI). Die erste Stufe (bis 2017) dient als Vorbereitungsphase. Hier werden Maßnahmen für eine Standardisierung eingeleitet. Leitfäden, Checklisten und weitere Hilfsmittel für die Nutzung der Methode BIM werden ausgearbeitet. Im zweiten Schritt (ab 2017 bis 2020) werden die bestehenden Pilotprojekte, bei denen die Methode erstmals Anwendung findet, erweitert. Ziel ist es, während der Planungs- und Bauphasen weitere Erkenntnisse zu gewinnen und sicherer in der Verwendung von BIM zu werden. Ab 2020 soll es in Stufe 3 übergehen. Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur wird bei zukünftigen Projekten BIM als Planungsmittel nutzen.8

Einfluss auf Kosten und Qualität – ohne und mit BIM-Methode

Im Rahmen eines aktuellen Runderlasses des Bundesbauministeriums wurde den 16 Bauverwaltungen des Bundes empfohlen, bei jeder zivilen Baumaßnahme über 5 Mio. Euro den Nutzer dahingehend zu beraten, dass BIM von der Konzepterstellung über die Planung bis zur Durchführung und dem anschließenden Betrieb sachdienlich sein könnte (Pflichtberatungsgegenstand). Zurzeit besteht nur eine Pflicht zur „BIM-Geeignetheitsprüfung“ und keine grundsätzliche „BIM-Pflicht“. Dies wird sich aber sicherlich in Zukunft ändern.

Quellenangaben

1, 6, 7 ,8 BMVI: Digitales Planen und Bauen – Stufenplan zur Einführung von Building Information Modeling (BIM)
2 Immobilien-Zeitung: Bundesbauministerium setzt voll auf BIM
3, 4 BMVI: BIM-Leitfaden für Deutschland (PDF)
5 BMVI: Building Information Modeling (BIM) wird bis 2020 stufenweise eingeführt

Bild: Fotolia/adimas

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